細胞核與染色質翟中和第四

第11章細胞核與染色質本文檔共107頁；當前第1頁；編輯于星期二\5點25分細胞核概述真核細胞中，除高等植物成熟的篩管和哺乳類成熟的紅細胞外，都有細胞核。在原核細胞中，DNA集中，但無核膜包圍，故稱擬核（nucleiod）。真核細胞大多具細胞核原核細胞的擬核本文檔共107頁；當前第2頁；編輯于星期二\5點25分分布：所有真核細胞（高等植物韌皮部成熟的篩管和哺乳動物成熟的紅細胞除外）數(shù)量：通常一個，成熟的篩管和紅細胞（0）、肝細胞、心肌細胞(1-2）、破骨細胞(6~50）、骨骼肌細胞(數(shù)百)、植物氈絨層細胞(2~4)。大?。赫伎傮w積的10%，高等動物一般5-10um,高等植物5-20um,低等植物1-4um。形態(tài)：一般呈圓球狀與卵圓形，隨物種和細胞類型不同有很大變化。組成：核被膜、核纖層、染色質、核仁及核體組成。功能：①遺傳②發(fā)育。細胞核特征本文檔共107頁；當前第3頁；編輯于星期二\5點25分肝細胞和心肌細胞可有雙核哺乳類成熟紅細胞無細胞核植物成熟篩管細胞無細胞核aaaaa破骨細胞可有6-50個細胞核本文檔共107頁；當前第4頁；編輯于星期二\5點25分本章主要內容*核被膜*染色質染色質的復制與表達*染色體*核仁與核體核基質本文檔共107頁；當前第5頁；編輯于星期二\5點25分第一節(jié)核被膜/~djohnso2/44962/405/nucleus.html本文檔共107頁；當前第6頁；編輯于星期二\5點25分三部分構成核被膜結構雙層核膜核纖層核孔復合體一、核膜本文檔共107頁；當前第7頁；編輯于星期二\5點25分第一節(jié)核被膜核周間隙核纖層核孔復合物外核膜內核膜異染色質(雙層膜)(異染色質)電鏡圖本文檔共107頁；當前第8頁；編輯于星期二\5點25分核被膜由內外兩層平行但不連續(xù)的單位膜構成。外核膜胞質面附有核糖體，與糙面內質網(wǎng)相聯(lián)。核周隙與內質網(wǎng)腔相通，外核膜是內質網(wǎng)的一部分。核被膜內層光滑，內表面緊貼一層致密的核纖層；可支持核膜，并與染色質及核骨架相連。

核周間隙寬20-40nm，腔內電子密度低，一般不含固定的結構，與內質網(wǎng)腔相通。雙層核膜在某些部位相互融合，形成環(huán)狀開口，稱為核孔。在核孔上鑲嵌著一種復雜的結構叫做核孔復合體。（一）核膜結構本文檔共107頁；當前第9頁；編輯于星期二\5點25分（二）核膜的崩解與組裝本文檔共107頁；當前第10頁；編輯于星期二\5點25分間期存在，分裂期解體核膜的動態(tài)特點：在真核細胞中，核膜伴隨著細胞周期進行有規(guī)律的解體與重建。分裂期：雙層核膜崩解成單層泡膜，核孔復合體解體，核纖層去裝配；分裂末期：核被膜開始圍繞染色體重新形成。本文檔共107頁；當前第11頁；編輯于星期二\5點25分二、核孔復合體本文檔共107頁；當前第12頁；編輯于星期二\5點25分核孔復合體(Nuclearporecomplex,NPC)一般哺乳動物細胞平均有3000個核孔。細胞核活動旺盛的細胞中核孔數(shù)目較多，反之較少。核被膜上由內外兩層膜局部融合形成的許多核孔，核孔是由一組蛋白質（至少50種不同的蛋白質）以一定方式排布形成的復雜結構，可溝通核質和胞質。本文檔共107頁；當前第13頁；編輯于星期二\5點25分在電鏡下觀察，核孔是呈圓形或八角形，現(xiàn)在一般認為其結構如fish-trap（魚籠）。（一）結構模型——“fish-trap”(魚籠)胞質面核質面本文檔共107頁；當前第14頁；編輯于星期二\5點25分（一）結構模型——“fish-trap”(魚籠)胞質環(huán)（cytoplasmicring）核質環(huán)（nuclearring）輻（spoke）：柱狀亞單位；腔內亞單位；環(huán)帶亞單位中央栓（centralplug），中央顆粒（centralgranule）本文檔共107頁；當前第15頁；編輯于星期二\5點25分（二）組成成分NatureReviewsMolecularCellBiology11,490-501(July2010)|doi:10.1038/nrm2928核孔蛋白（nucleoporin，Nup）本文檔共107頁；當前第16頁；編輯于星期二\5點25分核孔蛋白（nucleoporin，Nup）Gp210：結構性跨膜蛋白介導NPC與核被膜連接在內、外核膜融合形成核孔中起重要作用在核質交換中起作用p62：功能性Nup疏水性N端區(qū)：具有FXFG重復序列C端區(qū)：具有疏水性的7肽重復序列本文檔共107頁；當前第17頁；編輯于星期二\5點25分從功能上講，可看作一種特殊的跨膜運輸?shù)鞍讖秃象w（一個雙功能、雙向性的親水性核質交換通道）

雙功能——有兩種運輸方式：被動擴散與主動運輸。

雙向性——既介導蛋白質的入核轉運，又介導RNA、核糖核蛋白顆粒（RNP）的出核轉運。（圖P232：通過核孔復合體物質運輸?shù)墓δ苁疽鈭D）（三）功能本文檔共107頁；當前第18頁；編輯于星期二\5點25分主動運輸通過轉運受體把大分子運入和運出核孔從胞質運入核的轉運受體為importins,從核運入胞質的轉運受體為

exportins。被動運輸

簡單擴散運輸離子、小分子及直徑在10nm以下的物質。本文檔共107頁；當前第19頁；編輯于星期二\5點25分1．通過核孔復合體的被動擴散<10nm直徑9-10nm本文檔共107頁；當前第20頁；編輯于星期二\5點25分NPC作為被動擴散的親水通道，其有效直徑為9～10nm，有的可達12.5nm，即離子、小分子以及直徑在10nm以下的物質原則上可以自由通過。擴散速度與分子大小成反比。1．通過核孔復合體的被動擴散這種有效直徑相當于允許相對分子質量在40×103～60×103以下的蛋白質分子自由穿過核孔。實際上并不是所有符合此條件的蛋白質都可隨意出入細胞核。有許多小分子量的蛋白質，如組蛋白H1，是通過主動運輸進入細胞核的。（其相對分子質量雖只有2.1×103，它本身帶有具信號功能的氨基酸序列）有的小分子量蛋白質本身雖然沒有信號序列，但可以與其它有信號序列的成份結合，一起被主動運輸?shù)胶藘?。本文檔共107頁；當前第21頁；編輯于星期二\5點25分2．核孔復合體的主動運輸A對運輸顆粒大小的限制。主動運輸?shù)墓δ苤睆剑s10～20nm）比被動運輸大，核孔復合體的有效直徑的大小是可被調節(jié)的；B是一個信號識別與載體介導的過程復合體，需要消耗ATP能量，表現(xiàn)出飽和動力學特征；C有核輸出與核輸入雙向性。本文檔共107頁；當前第22頁；編輯于星期二\5點25分1）親核蛋白的入核轉運（karyophilicprotein）

親核蛋白：指在細胞質內合成后，需要或能夠進入細胞核內發(fā)揮功能的一類蛋白質。

大多數(shù)的親核蛋白往往在一個細胞周期中一次性地被轉運到核內，并一直停留在核內行使功能活動，典型的如組蛋白、核纖層蛋白等；

有一些親核蛋白需穿梭于核質之間進行功能活動，如importins。本文檔共107頁；當前第23頁；編輯于星期二\5點25分核定位序列或核定位信號（NLS）親核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列，這些內含的特殊短肽保證了整個蛋白質能夠通過核孔復合體被轉運到細胞核內。這段具有“定向”、“定位”作用的序列被命名為核定位序列或核定位信號。受體為importin。NLS序列可存在于親核蛋白的不同部位，并且在指導親核蛋白完成核輸入后并不被切除。本文檔共107頁；當前第24頁；編輯于星期二\5點25分Nuclearlocalizationsignals本文檔共107頁；當前第25頁；編輯于星期二\5點25分Normalpyruvatekinase:incytosolChimericpyruvatekinasecontainingSV40NLS:innucleusNuclearlocalizationsignals本文檔共107頁；當前第26頁；編輯于星期二\5點25分親核蛋白的入核轉運過程

親核蛋白除了本身具有NLS外，其入核轉運還需要一些胞質蛋白因子的幫助。目前比較確定的因子有：importinα、importinβ：核定位信號受體。Ran：一類G蛋白，調節(jié)貨物復合體的解體或形成。本文檔共107頁；當前第27頁；編輯于星期二\5點25分帶有核定位信號(NSL)片段的蛋白質與受體importin/結合；復合體與胞質內的纖絲結合；復合體被送入核內；4.與Ran-GTP相互作用,復合體解散；5.importin被Ran-GTP送回胞質,Ran-GTP水解成Ran-GDP,Ran-GDP返回核內,importin回到胞質。蛋白質從細胞質經(jīng)核孔向細胞核的運輸本文檔共107頁；當前第28頁；編輯于星期二\5點25分2）RNA及核糖體亞基的出核轉運

真核細胞中RNA一般要經(jīng)過轉錄后加工、修飾成為成熟的RNA分子后才能被轉運出核。核輸出信號（nuclearexportsignal,NES）：引導RNP輸出細胞核，對蛋白的出核轉運起決定作用的氨基酸序列，受體為exportin。

由RNA聚合酶I轉錄的rRNA分子。由RNA聚合酶Ⅲ轉錄的5srRNA與tRNA由RNA聚合酶Ⅱ轉錄的核內異質RNA（hnRNA）本文檔共107頁；當前第29頁；編輯于星期二\5點25分核纖層(lamina)核骨架為核膜內表面由核纖層蛋白構成的一層連續(xù)致密的網(wǎng)狀結構。核膜核孔核纖層核膜與內質網(wǎng)相連處染色質三、核纖層本文檔共107頁；當前第30頁；編輯于星期二\5點25分功能：對核被膜起支撐作用，為染色體提供支架；調節(jié)基因表達；調節(jié)DNA修復；與細胞周期有關。組成：3種核纖層蛋白：laminA、B、C核纖層蛋白本身形成纖維狀網(wǎng)絡結構動態(tài)特點：在分裂期，核纖層解體，以蛋白單體形式存在于胞質中。三、核纖層本文檔共107頁；當前第31頁；編輯于星期二\5點25分第二節(jié)染色質染色質是間期細胞核內由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA

組成的線性復合結構本文檔共107頁；當前第32頁；編輯于星期二\5點25分一、染色質DNA染色質和染色體是在細胞周期不同階段可以互相轉變的形態(tài)結構本文檔共107頁；當前第33頁；編輯于星期二\5點25分（一）基因組大小比較Figure1-37MolecularBiologyoftheCell,FifthEdition(?GarlandScience2008)本文檔共107頁；當前第34頁；編輯于星期二\5點25分（一）基因組大小比較本文檔共107頁；當前第35頁；編輯于星期二\5點25分（二）基因組DNA類型本文檔共107頁；當前第36頁；編輯于星期二\5點25分A型是另一種右手雙螺旋DNA，與B型的差別在于DNA的大小溝有所不同，A型的更緊密。Z(zig-zag)型是左手螺旋DNA，在結構上與B型很不同。發(fā)生在高鹽濃度下的CGCGCG短鏈中，生物功能不詳。體現(xiàn)DNA雙螺旋結構的可塑性。DNA3種構型本文檔共107頁；當前第37頁；編輯于星期二\5點25分

三種DNA構型中,大溝的特征在遺傳信息表達過程中起關鍵作用,調控蛋白都是通過其分子上氨基酸側鏈與溝中堿基對兩側潛在的氫原子供體(=NH)或受體(O和N)形成氫鍵而識別DNA遺傳信息的。

另外,Z型DNA同細胞癌變有一定的關系。DNA3種構型本文檔共107頁；當前第38頁；編輯于星期二\5點25分二、染色質蛋白組蛋白（histone）與DNA結合沒有序列特異性非組蛋白（nonhistone）與特定DNA序列或組蛋白相結合NatureReviewsNephrology6,332-341(June2010)本文檔共107頁；當前第39頁；編輯于星期二\5點25分（一）組蛋白屬堿性蛋白質，富含帶正電荷的Arg和Lys等堿性氨基酸，可以和酸性DNA緊密結合，一般不要求特殊核苷酸序列核小體組蛋白H2A、H2B、H3和H4沒有種屬及組織特異性，進化上十分保守H1組蛋白有一定的種屬和組織特異性本文檔共107頁；當前第40頁；編輯于星期二\5點25分（二）非組蛋白序列特異性DNA結合蛋白特性多樣性識別DNA具有特異性具有功能多樣性鋅指模式亮氨酸拉鏈模式α螺旋-轉角-α螺旋模式本文檔共107頁；當前第41頁；編輯于星期二\5點25分凝膠延滯實驗（gelretardationassay）本文檔共107頁；當前第42頁；編輯于星期二\5點25分三、核小體本文檔共107頁；當前第43頁；編輯于星期二\5點25分（一）核小體的發(fā)現(xiàn)透射電鏡顯示串珠狀11nm的核小體結構Figure4-22MolecularBiologyoftheCell(?GarlandScience2008)串珠結構螺線管30nm本文檔共107頁；當前第44頁；編輯于星期二\5點25分（一）核小體的發(fā)現(xiàn)非特異性微球菌核酸酶消化染色質本文檔共107頁；當前第45頁；編輯于星期二\5點25分（一）核小體的發(fā)現(xiàn)X射線晶體衍射揭示核小體三維結構本文檔共107頁；當前第46頁；編輯于星期二\5點25分（一）核小體的發(fā)現(xiàn)SV40微小染色體（minichromosome）分析Virology,2009,384(2):352-359本文檔共107頁；當前第47頁；編輯于星期二\5點25分（二）核小體的結構包括200bp左右的DNA超螺旋和一個組蛋白八聚體以及一個分子的組蛋白H1組蛋白八聚體構成核小體的盤狀核心顆粒，由4個異二聚體組成，包括兩個H2A?H2B和兩個H3?H4本文檔共107頁；當前第48頁；編輯于星期二\5點25分（二）核小體的結構146bp的DNA分子超螺旋盤繞組蛋白八聚體1.75圈。組蛋白H1在核心顆粒外結合額外20bpDNA，鎖住核小體DNA的進出端，起穩(wěn)定核小體的作用。兩個相鄰核小體之間以連接DNA（linkerDNA）相連，典型長度60bp，不同物種變化值為0～80bp不等。本文檔共107頁；當前第49頁；編輯于星期二\5點25分（二）核小體的結構組蛋白與DNA之間的相互作用主要是結構性的，基本不依賴于核苷酸的特異序列核小體沿DNA的定位受不同因素的影響Figure4-27MolecularBiologyoftheCell(?GarlandScience2008)本文檔共107頁；當前第50頁；編輯于星期二\5點25分四、染色質組裝人體細胞46條染色體含DNA約6×109bp，總長如何計算？本文檔共107頁；當前第51頁；編輯于星期二\5點25分（一）染色質組裝的前期過程裸露DNA組裝直徑30nm螺線管H3?H4兩個異二聚體結合兩個H2A?H2B異二聚體加入組蛋白的去乙?；?，H1組蛋白結合伴隨著核小體的折疊6個核小體組成一個螺旋進一步的折疊事件本文檔共107頁；當前第52頁；編輯于星期二\5點25分（二）染色質組裝的多級螺旋模型NatureStructural&MolecularBiology12,6(2005)核小體－－基本結構單位螺線管－－染色質二級結構超螺線管－－染色質三級結構染色單體－－染色質四級結構本文檔共107頁；當前第53頁；編輯于星期二\5點25分根據(jù)多級螺旋模型從DNA到染色體經(jīng)過四級包裝：DNA核小體螺線管超螺線管染色單體壓縮7倍壓縮6倍壓縮40倍壓縮5倍（二）染色質組裝的多級螺旋模型本文檔共107頁；當前第54頁；編輯于星期二\5點25分五、染色質類型常染色質（euchromatin）異染色質（heterochromatin）結構異染色質或組成型異染色質（constitutiveheterochromatin）兼性異染色質（facultativeheterochromatin）本文檔共107頁；當前第55頁；編輯于星期二\5點25分（一）常染色質與異染色質常染色質是指間期核內染色質纖維折疊壓縮程度低，處于伸展狀態(tài)，用堿性染料染色時著色淺的那些染色質。異染色質是指間期核中，染色質纖維折疊壓縮程度高，處于聚縮狀態(tài)，用堿性染料染色時著色深的那些染色質。結構異染色質或組成型異染色質指的是各種類型的細胞，除復制期以外，在整個細胞周期均處于聚縮狀態(tài)，DNA包裝比在整個細胞周期中基本沒有較大變化的異染色質。兼性異染色質是指在某些細胞類型或一定的發(fā)育階段，原來的常染色質聚縮，并喪失基因轉錄活性，變?yōu)楫惾旧|。本文檔共107頁；當前第56頁；編輯于星期二\5點25分結構異染色質特征：①在中期染色體上多定位于著絲粒區(qū)、端粒、次縊痕及染色體臂的某些節(jié)段；②由相對簡單、高度重復的DNA序列構成，如衛(wèi)星DNA；③具有顯著的遺傳惰性，不轉錄也不編碼蛋白質；④在復制行為上與常染色質相比表現(xiàn)為晚復制早聚縮；⑤占有較大部分核DNA，在功能上參與染色質高級結構的形成，導致染色質區(qū)間性，作為核DNA的轉座元件，引起遺傳變異。（一）常染色質與異染色質本文檔共107頁；當前第57頁；編輯于星期二\5點25分兼性異染色質中了解最多的是雌性哺乳類動物的X染色體。兩個X染色體中的一個染色體常表現(xiàn)為異染色質，稱巴氏小體（Barrbody）。人的胚胎發(fā)育到16天以后，出現(xiàn)巴氏小體。Barrbody（一）常染色質與異染色質本文檔共107頁；當前第58頁；編輯于星期二\5點25分（二）常染色質與異染色質間的轉變異染色質或常染色質之間隨著發(fā)育時期或細胞周期的變化可能相互轉化異染色質與常染色質之間的轉變常常需要組蛋白與DNA修飾本文檔共107頁；當前第59頁；編輯于星期二\5點25分（三）活性染色質與非活性染色質活性染色質(activechromatin)具有轉錄活性具有疏松的染色質結構非活性染色質(inactivechromatin)沒有轉錄活性本文檔共107頁；當前第60頁；編輯于星期二\5點25分1．活性染色質對DNaseⅠ超敏感本文檔共107頁；當前第61頁；編輯于星期二\5點25分2．活性染色質的蛋白組成與修飾變化活性染色質很少有組蛋白H1與其結合與非活性染色質相比，活性染色質上組蛋白乙?；潭雀吲c非活性染色質相比，活性染色質核小體組蛋白H2B很少被磷酸化核小體組蛋白H2A在活性染色質中很少有變異形式存在組蛋白H3變種H3.3只在活躍轉錄的染色質中出現(xiàn)HMG14和HMG17只存在于活性染色質中，與DNA結合本文檔共107頁；當前第62頁；編輯于星期二\5點25分2．活性染色質的蛋白組成與修飾變化活性染色質標志：H3N端第4個賴氨酸的甲基化，第9和14個賴氨酸的乙?；约暗?0個絲氨酸的磷酸化；非活性染色質標志：H3N端第9個賴氨酸甲基化而不是乙酰化本文檔共107頁；當前第63頁；編輯于星期二\5點25分核被膜生物學意義：一方面構成核、質之間的天然選擇性屏障；另一方面介導核質之間的物質交換與信息交流。核孔復合體：1.胞質環(huán)；2.核質環(huán)；3.輻；4.中央栓。NPC的功能：核質交換的雙向、雙功能、選擇性親水性通道。核小體結構要點

染色質組裝模型：多級螺旋模型、骨架-放射環(huán)模型小結本文檔共107頁；當前第64頁；編輯于星期二\5點25分本章主要內容*核被膜*染色質染色質的復制與表達*染色體*核仁與核體核基質本文檔共107頁；當前第65頁；編輯于星期二\5點25分第三節(jié)染色質的復制與表達本文檔共107頁；當前第66頁；編輯于星期二\5點25分四、染色質與表觀遺傳P251本文檔共107頁；當前第67頁；編輯于星期二\5點25分影響基因表達的遺傳變異因素基因突變（錯義突變）基因缺失/倍增染色體結構及數(shù)目變異問題：基因表達的變化（或性狀的變化）一定是DNA序列變異的結果嗎？本文檔共107頁；當前第68頁；編輯于星期二\5點25分xx馬騾驢騾騾子更象誰？本文檔共107頁；當前第69頁；編輯于星期二\5點25分同卵雙生的雙胞胎雖然具有相同的DNA序列，卻存在表型的差異和疾病易感性的差異。可以在不影響DNA序列的情況下改變基因組的修飾．這種改變不僅可以影響個體的發(fā)育，而且還可以遺傳下去。本文檔共107頁；當前第70頁；編輯于星期二\5點25分（一）表觀遺傳與遺傳遺傳學變化通過DNA序列突變實現(xiàn)的，通過生殖細胞得以遺傳表觀遺傳變化通過組蛋白和DNA不同修飾實現(xiàn)，只在體細胞中出現(xiàn)。CellResearch(2006)16:742–749概念：指基因的DNA序列不發(fā)生改變的情況下，基因的表達水平與功能發(fā)生改變，并產(chǎn)生可遺傳表型的遺傳學分支學科。本文檔共107頁；當前第71頁；編輯于星期二\5點25分（二）表觀遺傳的工作模型本文檔共107頁；當前第72頁；編輯于星期二\5點25分表觀遺傳學的研究內容：基因選擇性轉錄表達的調控DNA甲基化基因印記組蛋白共價修飾染色質重塑基因轉錄后的調控基因組中非編碼RNA微小RNA（miRNA）反義RNA內含子、核糖開關等本文檔共107頁；當前第73頁；編輯于星期二\5點25分表觀遺傳學機制DNA甲基化組蛋白修飾染色質重塑RNA調控其他表觀遺傳機制遺傳印記X染色體失活本文檔共107頁；當前第74頁；編輯于星期二\5點25分（三）表觀遺傳的問題表觀遺傳密碼子是什么？表觀遺傳是如何傳代的？表觀遺傳記憶本質是什么？生殖細胞中有沒有表觀遺傳印記來保持它的全能性？非編碼RNA在表觀遺傳調控中的作用是什么？表觀遺傳如何控制干細胞的全能或多能性？……本文檔共107頁；當前第75頁；編輯于星期二\5點25分第四節(jié)染色體本文檔共107頁；當前第76頁；編輯于星期二\5點25分一、染色體形態(tài)結構由兩條相同的姐妹染色單體（chromatid）構成，彼此以著絲粒（centromere）相連根據(jù)著絲粒在染色體上所處的位置，分為4種類型本文檔共107頁；當前第77頁；編輯于星期二\5點25分一、染色體形態(tài)結構——著絲粒與動粒著絲粒指中期染色單體相互聯(lián)系在一起的特殊部位；動粒指主縊痕處兩個染色單體外側表層部位的特殊結構，它與紡錘絲微管相接觸。著絲粒中央結構域動粒結構域配對結構域外板內板中間間隙圍繞外層的纖維冠本文檔共107頁；當前第78頁；編輯于星期二\5點25分熒光原位雜交顯示著絲粒衛(wèi)星DNA一、染色體形態(tài)結構——著絲粒與動粒本文檔共107頁；當前第79頁；編輯于星期二\5點25分一、染色體形態(tài)結構次縊痕核仁組織區(qū)隨體端粒本文檔共107頁；當前第80頁；編輯于星期二\5點25分次縊痕（secondaryconstriction）除主縊痕外，染色體上第二個呈淺縊縮的部分稱次縊痕，次縊痕的位置相對穩(wěn)定，數(shù)目、位置和大小是鑒定染色體個別性的一個顯著特征。核仁組織區(qū)（nucleolarorganizingregions,NORs）核糖體RNA基因（5SrRNA基因除外）所在的區(qū)域。核仁組織區(qū)位于染色體的次縊痕區(qū)，但并非所有的次縊痕都是NORs。一、染色體形態(tài)結構本文檔共107頁；當前第81頁；編輯于星期二\5點25分隨體（satellite）指位于染色體末端的球形染色體節(jié)段，通過次縊痕區(qū)與染色體主體部分相連。端粒（telomere）染色體端部的特化部分，作用是維持染色體的完整性和個體性。端粒由高度重復的短序列串聯(lián)而成，在進化上高度保守，不同生物的端粒序列都很相似，哺乳類的序列為TTAGGG，500-3000次重復。端粒起細胞分裂計時器作用。一、染色體形態(tài)結構本文檔共107頁；當前第82頁；編輯于星期二\5點25分ChromosomecentromereandtelomereshownbyFluorescenceInsituHybridization一、染色體形態(tài)結構本文檔共107頁；當前第83頁；編輯于星期二\5點25分TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine2009"forthediscoveryofhowchromosomesareprotectedbytelomeresandtheenzymetelomerase"本文檔共107頁；當前第84頁；編輯于星期二\5點25分三名科學家，他們解決了生物學的一個重大問題：在細胞分裂時染色體如何完整地自我復制以及染色體如何受到保護以免于退化。這三位諾貝爾獎獲得者已經(jīng)向我們展示，解決辦法存在于染色體末端—端粒，以及形成端粒的酶—端粒酶?！皵y帶基因信息的DNA線狀長分子擠壓形成染色體，端粒就像一頂高帽子置于染色體頭上?！盩heNobelPrizeinPhysiologyorMedicine2009本文檔共107頁；當前第85頁；編輯于星期二\5點25分二、染色體的功能元件DNA復制起點著絲粒端粒本文檔共107頁；當前第86頁；編輯于星期二\5點25分自主復制序列DNA復制的起點具有一個11-14bp，富含AT的共有序列著絲粒序列端粒序列具有兩個彼此相鄰的核心區(qū)，一個是80-90bp的AT區(qū)，另一個是11bp的保守區(qū)參與形成著絲粒，使細胞分裂中染色體能夠準確地分離大量串聯(lián)的重復序列組成，如α衛(wèi)星DNA長5-10bp的重復單位串聯(lián)而成由端粒酶（telomerase）合成后添加到染色體末端功能元件二、染色體的功能元件本文檔共107頁；當前第87頁；編輯于星期二\5點25分端粒酶本文檔共107頁；當前第88頁；編輯于星期二\5點25分三、染色體帶型核型(karyotype)是指染色體組在有絲分裂中期的表型，包括染色體數(shù)目、大小、形態(tài)特征的總和核型模式圖(idiogram)將一個染色體組的全部染色體逐個按其特征繪制下來,再按長短、形態(tài)等特征排列起來的圖象染色體顯帶技術經(jīng)物理、化學因素處理后，再用染料對染色體進行分化染色，使其呈現(xiàn)特定的深淺不同帶紋（band）的方法一類是產(chǎn)生的染色帶分布在整過染色體長度上如：G、Q和R帶，一類是局部性顯帶，它只能使少數(shù)特定區(qū)域顯帶，如C、T和N帶本文檔共107頁；當前第89頁；編輯于星期二\5點25分核型(Karyotype)：染色體組在有絲分裂中期的表型，包括染色體數(shù)目、大小、形態(tài)特征等。核型是物種特異的。低滲處理：中期細胞的染色體分散良好秋水仙素的應用：富集中期細胞分裂相植物凝集素：刺激血淋巴細胞轉化、分裂三、染色體帶型本文檔共107頁；當前第90頁；編輯于星期二\5點25分核型分析：是對染色體進行測量計算的基礎上，進行分組、排隊、配對并進行形態(tài)分析的過程；主要依據(jù)：染色體形態(tài)和著絲粒位置的差別對于探討人類遺傳病的機制，研究物種親緣關系、進化，研究人細胞癌變機理等都有重要意義。三、染色體帶型本文檔共107頁；當前第91頁；編輯于星期二\5點25分果蠅唾涎細胞中全套多線染色體四、特殊染色體——多線染色體本文檔共107頁；當前第92頁；編輯于星期二\5點25分存在于雙翅目昆蟲的幼蟲組織細胞內體積巨大，染色體比其它體細胞染色體長100-200倍，體積大1000-2000倍多線性，每條染色體由500-4000條解旋的染色體合并在一起形成體細胞聯(lián)會，同源染色體緊密配對，并合并成一個染色體橫帶紋，染色后呈現(xiàn)出明暗相間的帶紋膨突和環(huán)，在幼蟲發(fā)育的某個階段，多線染色體的某些帶區(qū)疏松膨大，形成膨突（puff），或巴氏環(huán)（Balbianiring）。用H3-TdR處理細胞，發(fā)現(xiàn)膨突被標記，說明膨突是基因活躍轉錄的形態(tài)學標志。多線染色體是由于核內有絲分裂的結果，即染色體多次復制而不分離的結果四、特殊染色體——多線染色體本文檔共107頁；當前第93頁；編輯于星期二\5點25分Lampbrushchromosome(兩棲類卵母細胞中)光鏡免疫組化四、特殊染色體——燈刷染色體本文檔共107頁；當前第94頁；編輯于星期二\5點25分發(fā)現(xiàn)于魚類、兩棲類和爬行類卵母細胞減數(shù)分裂的雙線期卵母細胞進行減數(shù)分裂第一次分裂時停留在雙線期的染色體，即由兩條同源染色體組成，在交叉處結合，每條同源染色體含2條染色單體形態(tài)與卵子發(fā)生過程中營養(yǎng)物儲備密切相關。燈刷染色體中大部分DNA以染色粒形式存在，沒有轉錄活性。側環(huán)是RNA活躍轉錄的區(qū)域，側環(huán)的粗細與轉錄狀態(tài)有關。合成的RNA主要為前體mRNA。四、特殊染色體——燈刷染色體本文檔共107頁；當前第95頁；編輯于星期二\5點25分第五節(jié)核仁與核體Nucleoli（nucleolus的復數(shù)）

HeLacell,GFP-ribosomalprotein本文檔共107頁；當前第96頁；編輯于星期二\5點25分見于細胞核內的圓球狀結構，大小、形狀、數(shù)目隨物種、細胞類型和代謝狀態(tài)而變，在蛋白質合成旺盛和分裂增殖較快的細胞中有較大和較多的核仁，反之核仁很小或缺失。真核細胞間期核中最顯著的結構，核仁在分裂前期消失，分裂末期又重新出現(xiàn)。主要功能是轉錄rRNA和組裝核糖體亞單位。第五節(jié)核仁與核體本文檔共107頁；當前第97頁；編輯于星期二\5點25分一、核仁的結構纖維中心致密纖維組分顆粒組分本文檔共107頁；當前第98頁；編輯于星期二\5點25分一、核仁的結構纖維中心(fibrillarcenters，F(xiàn)C)：是被致密纖維包圍的一個或幾個低電子密度的圓形結構，主要成分為RNA聚合酶和rDNA，這些rDNA是裸露的分子致密纖維組分(densefibrillarcomponent，DFC)：呈環(huán)形或半月形包圍FC，由致密的纖維構成，是新合成的rRNA和特異性結合蛋白，轉錄主要發(fā)生在FC